如何實現互聯網的云串口通信
武漢波仕電子有限公司 孫漢華 027-51518044
波仕電子最新的云串口通信技術，可以借助云路由器和以太網-串口轉換器或WIFI-串口轉換器實現，支持虛擬串口技術，可以虛擬成為本地計算機的串口。云串口可以使得本地計算機與互聯網上的遠端串口設備相互通信，極大的擴展了串口通信的距離。本文描述云串口通信的原理和設置以及使用方法。
1、云串口通信的原理
在局域網中的以太網通信的雙方，一方叫做服務器，另外一方稱為客戶端。它們都有固定的4位IP地址，比如192.168.0.1和192.168.0.2。在互聯網中的兩個設備需要通信，也是一端為服務器，另外一端為客戶端，但是互聯網上最關鍵的問題是如何發現對方？主要有兩種方法，固定 IP 地址和動態域名解析。固定IP地址就是服務器端使用固定不變的IP地址，這樣客戶端就可以在任何時候向服務器發起連接請求。由于目前普遍采用電信ADSL上網，所以普通用戶的互聯網IP地址每天甚至每次上網都是變化的。也許有人以為采用鐵通、網通等運營商的上網接入時有一個分配給用戶一個固定IP地址，但是很遺憾那個IP地址也不是真正意義上的互聯網IP地址，而是已經經過了網絡運營商內部重新分配的。目前互聯網的4位格式的IP地址，簡稱IPv4大約有40億個，已經于2010年基本分配完畢，現在還有少量剩余的IPv4地址用作科研等使用。如果要得到互聯網固定IP地址，需要向電信網絡運營商申請固定，并且需要支付很高的使用費，大約每年1萬元。IPv6雖然是可以徹底解決互聯網IP地址短缺的問題，但是目前還幾乎沒有網絡服務商提供IPv6服務，另外也幾乎沒有支持IPv6的用戶設備。如果可用固定IP的方式進行通信連接，那么互聯網的通信配置與在局域網中的配置就是一樣的。云串口通信實現互聯網設備之間通信的方法就是采用動態域名解析（簡稱DDNS）。所謂動態域名解析，就是服務器采用的是固定的域名，不管此服務器的互聯網IP地址怎么變化，這個固定的域名總是指向這個服務器的IP地址，而如何知道變化的服務器IP地址并且進行跟蹤變化是通過域名解析服務器（DNS）來實現的。客戶端知道了服務器的域名，在通信前自動向互聯網上的 DNS （域名解析）服務器查詢服務器的 IP 地址，當找到服務器 IP 地址后，就可以向服務器發起連接請求，建立通信鏈路。
本地計算機上網用的必須是專門的云路由器，特點就是帶固定域名，這個固定域名永遠指向本云路由器的互聯網IP地址。云路由器具有普通的無線路由器的全部功能。遠端上網可以用普通的無線路由器即可，這個無線路由器的LAN網口接波仕ETH232I型號的以太網-串口轉換器，還可以用無線(WIFI)信號連接波仕的WF232I型號的無線WIFI-串口轉換器。ETH232I和WF232I都帶串口（RS-232、RS-485、RS-422），可以接串口設備。
2、本地計算機的設置
本地計算機設置成為服務器，遠端的以太網-串口轉換器作為客戶端。本地路由器必須使用云路由器。設置的關鍵是“端口映射”，就是讓云路由器知道控制它的本地計算機具體是哪一臺，就必須在云路由器設置中填上用戶所用的計算機的內部IP地址，并在云路由器設置中對應的就是一個端口號。
2.1、將本地計算機（服務器）的上網IP設置為固定值。一般通過無線路由器上網的計算機的無線網卡的IP地址設置為“自動獲得IP地址”。這里請將它選擇為“使用下面的IP地址”。“首選DNS服務器”請上網搜索當地的域名解析服務器IP地址，圖中的202.103.24.68是武漢電信的。
2.2、本地的云路由器配置頁面上有基本設置—虛擬服務，內部IP輸入你自己正在使用的本地電腦的上網的內部IP，內部端口和外部端口一般都填寫一樣（默認6000），協議選擇你需的走的協議（默認TCP）。這樣端口號6000就對應于用戶的計算機內部IP地址了。
3、以太網-串口轉換器的設置
波仕ETH232I以太網-串口轉換器的設置均通過瀏覽器進行。產品默認的IP地址為 192.168.0.55。請先將您的計算機的以太網的IP地址設置為 192.168.0.1，最后一位1可以更改為其它任何數字，除了0、55、255以外。子網掩碼為 255.255.255.0。
用瀏覽器（推薦用IE）打開http://192.168.0.55。。
靜態IP地址就是產品的IP地址，可以修改。默認網關就是產品所接的無線路由器的IP地址。DNS服務器上當地的互聯網域名解析的服務器，比如 武漢電信為202.103.24.68。其它地方的DNS地址請到互聯網上查詢，有些無線上網路由器有顯示DNS地址。串口設置可以設置串口的速率、格式。工作模式選擇：TCP Client。遠程服務器地址就是專用云路由器內置的固定域名。本地端口號可以就用6500、遠程端口號可以就用6000。
4、云串口通信測試及虛擬串口
以上的設置都正確后就可以進行云串口通信了。下面以遠端接ETH232I以太網-串口轉換器為例進行說明。使用配套光盤中的TCP&UDP.exe 測試工具軟件可以直觀的進行串口通信。TCP&UDP.exe 測試工具軟件的設置以及通信的截圖如下。
ETH232I還可以虛擬成為本地計算機的串口，無需修改用戶已有的串口通信軟件。將產品接入遠程路由器的以太網口。將產品的工作模式設置為 TCP Server
1、安裝虛擬串口軟件VSPM.exe。 2、打開虛擬串口VSPM配置軟件，選擇工作模式為“Server”的POWER IP模式（第4行）。3、在VSPM配置軟件里面，選新增虛擬串口，選擇串口號并且填好對應的IP地址和端口。記住這個新的虛擬串口的COM號。使用通用的串口通信軟件，比如串口調試助手、或者自己編寫的串口軟件，只要按照預先設定的速率和格式都可以通信。
無線WIFI-串口轉換器的使用原理是一樣的，具體設置詳見產品說明書。如果遠端接無線WIFI-串口轉換器則可以實現無線云串口通信。無線云串口通信就是實現物聯網的基本方法之一。
